Телескоп ALMA запечатлел «крики» новорожденной звезды
Астрономы раскрыли загадочное происхождение двух разных газовых потоков от новорожденной звезды. Используя массив телескопов ALMA, они обнаружили, что медленный отток и высокоскоростная струя из протозвезды имеют смещенные оси, и что первый из них начал выбрасываться раньше, чем второй. Происхождение этих двух потоков было загадкой, но эти наблюдения дают явные признаки того, что эти два потока были запущены из разных частей диска вокруг протозвезды.
Звезды во Вселенной имеют широкий диапазон масс, от сотен раз больше массы Солнца до менее одной десятой массы Солнца. Чтобы понять происхождение этого разнообразия, астрономы изучают процесс образования звезд, то есть скопление космического газа и пыли.
Новорожденные звезды собирают газ с помощью гравитационного притяжения, однако некоторые материалы выбрасываются протозвездами. Этот выброшенный материал формирует звездный «крик», что может помочь в понимании процессов накопления массы.
Юко Мацусита, аспирант Университета Кюсю и ее команда, использовала ALMA, чтобы наблюдать детальную структуру «родового клича» от «звезды-ребенка» MMS5/OMC-3, и обнаружила два различных газовых потока: медленный отток и быструю струю. Было несколько примеров с двумя потоками, замеченными в радиоволнах, но MMS5/OMC-3 является исключительным.
«Измеряя доплеровское смещение радиоволн, мы можем оценить скорость и время жизни газовых потоков», — сказал Мацусита, ведущий автор исследовательской работы, опубликованной в Astrophysical Journal. «Мы обнаружили, что струя и выброс были начались 500 и 1300 лет назад соответственно. Эти газовые потоки довольно молоды».
Что еще более интересно, команда ученых обнаружила, что оси двух потоков смещены на 17 градусов. Ось потоков может меняться в течение длительных периодов времени из-за прецессии центральной звезды. Но в этом случае, учитывая крайнюю молодость газовых потоков, исследователи пришли к выводу, что рассогласование связано не с прецессией, а с процессом запуска.
Существуют две конкурирующие модели для механизма формирования протозвездных оттоков и струй. Некоторые исследователи предполагают, что два потока формируются независимо в разных частях газового диска вокруг центральной «звезды-ребенка», в то время как другие предполагают, что сначала образуется коллоидная струя, а затем она захватывает окружающий материал, образуя более медленные потоки. Несмотря на обширные исследования, астрономы еще не достигли окончательного ответа в этом вопросе.
«Наблюдение хорошо соответствует результату моего моделирования», — сказал Масахиро Мачида, профессор Университета Кюсю. Десять лет назад он выполнил новаторские симуляции, используя суперкомпьютер, управляемый Национальной астрономической обсерваторией Японии. При моделировании широкоугольный поток выбрасывается из внешней области газообразного диска вокруг протозвезды, в то время как коллимированная струя запускается независимо от внутренней области диска. «Наблюдаемое смещение между двумя газовыми потоками может указывать на то, что диск вокруг протозвезды деформирован».
«Высокая чувствительность ALMA и высокое угловое разрешение позволят нам находить все больше и больше молодых, энергичных систем истечения и струи, таких как MMS 5/OMC-3», — сказал Сатоко Такахаши, астроном Национальной астрономической обсерватории Японии, соавтор статьи. «Они дадют подсказки для понимания движущих механизмов выбросов и струй. Более того, изучение таких объектов также расскажет нам о том, как процессы аккреции и выброса массы работают на самой ранней стадии звездообразования».
